JP4845535B2 - 熱圧成型用離型剤組成物とボードの製造方法 - Google Patents
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Description
第5には、上記離型剤組成物と有機ポリイソシアネ−ト化合物の接着剤。
(ポリエステル化合物)
本発明の離型剤組成物で使用するポリエステル化合物はその構成原料のモル比率が一定の範囲にあることが必要であり、その比率はポリエステル化合物の粘度と分子量に密接な関係がある。
(低密度ポリエチレン)
本発明の離型剤組成物において使用する低密度ポリエチレンは常温密度が0.96g/cm3以下でワックス状のものであれば特に制限は無いが、水分散のし易さを勘案すると低融点であることが好ましい。このような低密度ポリエチレンの例としては例えばWEISSEN−0252C(日本精蝋(株)製,融点73℃)やWEISSEN−0453(日本精蝋(株)製,融点55℃)などが挙げられる。
(離型剤組成物)
本発明の離型剤組成物は、上記のとおりのポリエステル化合物と低密度ポリエチレンとを必須成分として含有するものであって、その組成比は、ポリエステル化合物(I)と低密度ポリエチレン(II)とが、(I):(II)=1:4〜4:1の重量比の範囲内にあるものとする。ポリエステル化合物(I)の割合がこの範囲よりも少ない場合には組成物は熱安定性に欠けたものとなり、逆に過剰量の場合には離型性が悪くなり、ボ−ドの生産性が悪くなる。また、離型性が悪くなることにより、出来上がったボ−ドの商品価値も無くなる。
(ボードの製法)
本発明でのボードの製造方法では、リグノセルロース類や無機材料のチップが用いられるが、リグノセルロース材料としては、パーティクルボードや、OSB(オリエンテッド・ストランド・ボード)、ウェイファーボード、LSL(ラミネーテッド・ストランド・ランバー)に使用される木質削片であるストランドチップ、ダストチップ、フレークチップや、ハードボード、MDF、インシュレーションボードに使用されるファイバー及びコーリャン茎、バガス、籾殻、稲草、麦草等の農産物が例として挙げられる。これらの原料は単独で使用しても良いし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
(接着剤)
前記離型剤組成物と有機ポリイソシアネ−ト化合物とからなる接着剤で、離型剤組成物の有効成分と有機ポリイソシアネ−ト化合物の全乾重量比が1:50〜3000の範囲であり、好ましくは1:100〜2000の範囲である。離型剤組成物の有効成分1重量部に対し有機ポリイソシアネ−ト化合物の全乾重量比に対し3000重量部を越えると十分な離型効果が得られにくい傾向にあり、50重量部未満であると良好な離型性は得られるものの、出来上がった製品の二次加工後製品のピ−ル強度、耐水性や密着性等の物理的な強度が得られにくい。また、50重量部未満の場合接着剤中の離型剤組成物量が多くコスト的にも無駄である。
<実施例1>
実施例1においては、本発明の離型剤組成物の製造とその熱安定性能について比較例とともに説明する。
(ポリエステル化合物の調製)
多価アルコール、二塩基酸、飽和脂肪酸を表−1の内容で配合し、反応温度160〜200℃、反応時間8〜10時間、触媒としてテトラ−n−ブチルオルソチタネートを使用して反応させ、表1に示した本発明のポリエステル化合物1−4を得た。このポリエステル化合物について、粘度、数平均分子量を測定し、その結果も表1に示した。
(測定の方法)
粘 度・・・JIS K6662による120℃での粘度
数平均分子量・・・ゲル浸透クロマトグラフィーによる単分散ポリスチレン換算分子量
上記のポリエステル化合物1を500gと低密度ポリエチレン(日本精蝋製、商品名:WEISSEN−0453)500gを2Lフラスコに入れ、オイルバスで80℃まで加熱溶融し均一分散し、冷却して表2に示した実施例1−1のとおりの離型剤組成物を得た。
熱盤上にコール盤を敷き、予め220℃に温めておいたコール盤上に実施例1−1から1−5並びに比較例1−1と1−2の離型剤組成物、さらには、ポリエステル化合物の調製で得られたポリエステル化合物1〜5、低密度ポリエチレン(日本精蝋製、商品名:WEISSEN−0453)の各々を50g載せガラス棒にて攪拌し、5cm各内に均一に延ばす、1時間放置し、離型剤組成物の粘性を観察した。それぞれ比較例1−3から1−8とした。均一に延ばした時の粘性と同等の場合「○」印で、増粘樹脂化が若干進みコール盤上から綿布にて(どうにか)拭き取れる場合「△」印、増粘し樹脂化が進みコール盤上から綿布にて拭き取れない場合「×」印で表3に表示した。
実施例1において製造した離型剤組成物を用いてボードを製造した。以下、その例を説明する。
(ボード製造条件)
以下に性能評価用ボード製造条件を述べる。
原料:ファインチップ(表層用 鋸屑状の木片)、ストランドチップ(芯層用 ストランド状木片)、ロックウール それぞれ含水率3%に調整
設定厚み:18mm
熱圧温度:210℃
プレス圧力:3.0MPa
プレス時間:4分
(実施例2−1)
ファインチップ固形分に対し、有機ポリイソシアネート(三井武田ケミカル(株)製 商品名コスモネート M−50W)が10%になる量を計量し、ファインチップ固形分に対し、マット含水率12%になる量の水及び、内部離型剤として実施例1−2で得られた離型剤組成物有効成分で0.3%になる量の離型剤を混合し、それぞれをブレンダー中のファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。噴霧後のチップを成型後のボード密度が0.75になるよう計量し、予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−1で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製コール盤に上に40cm×40cmの大きさに均一にフォーミングし、更に予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−1で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製のコール盤をかぶせ、上記ボード製造条件で熱圧プレスした。繰り返し100回プレスしたが、熱盤への付着は全く認められなかったので試験を終え、離型試験に要したボード5枚を通風の良い所へ1週間放置後、後述評価試験を実施し、離型試験及び評価試験結果を表4に表示した。
(実施例2−2)
表層用ファインチップ固形分に対し、有機ポリイソシアネート(三井武田ケミカル(株)製 商品名コスモネート M−250W)が9%になるよう計量し、ファインチップ固形分に対し、マット含水率12%になる量の水及び、内部離型剤として実施例1−3で得られた離型剤組成物有効成分で0.5%になる量の離型剤を混合し、それぞれをブレンダー中の表層用ファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。
(実施例2−3)
表層用ロックウール固形分に対し、有機ポリイソシアネート(三井武田ケミカル(株)製 商品名コスモネート M−50)が12%になるよう計量し、ファインチップ固形分に対し、マット含水率12%になる量の水及び、内部離型剤として実施例1−4で得られた離型剤組成物有効成分で0.4%になる量の離型剤を混合し、それぞれをブレンダー中の表層用ロックウールへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。
(実施例2−4)
ストランドチップ固形分に対し、有機ポリイソシアネート(三井武田ケミカル(株)製 商品名コスモネート M−300)が9.5%になる量を計量し、ストランドチップ固形分に対し、マット含水率10%になる量の水及び、内部離型剤として実施例1−5で得られた離型剤組成物有効成分で0.3%になる分の離型剤を混合し、それぞれをブレンダー中のファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。噴霧後のチップを成型後のボード密度が0.75になるよう計量し、予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−5で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製コール盤に上に40cm×40cmの大きさに均一にフォーミングし、更に予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−5で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製のコール盤をかぶせ、上記ボード製造条件で熱圧プレスした。繰り返し100回プレスしたが、熱盤への付着は認められなかったので試験を終え、離型試験に要したボード5枚を通風の良い所へ1週間放置後、後述評価試験を実施し、離型試験及び評価試験結果を表4に表示した。
(実施例2−5)
ファインチップ固形分に対し、有機ポリイソシアネート(三井武田ケミカル(株)製 商品名コスモネート M−250W)が11%になる量を計量し、ファインチップ固形分に対し、マット含水率12%になる量の水及び、予め粉砕機を用い0.7mm以下に微粉砕しておいた実施例1−1で得られた離型剤組成物有効成分で0.4%となる量をホモミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名:TK−1000)にて水分散させ、それぞれをブレンダー中のファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。噴霧後のチップを成型後のボード密度が0.75になるよう計量し、予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−1で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製コール盤に上に40cm×40cmの大きさに均一にフォーミングし、更に予め150℃コール盤上に外部離型剤として実施例1−1で得られた離型剤組成物を均一塗布し冷却しておいた鋼製のコール盤をかぶせ、上記ボード製造条件で熱圧プレスした。繰り返し100回プレスしたが、熱盤への付着は全く認められなかったので試験を終え、離型試験に要したボード5枚を通風の良い所へ1週間放置後、後述評価試験を実施し、離型試験及び評価試験結果を表4に表示した。
(比較例2−1)
実施例2−1の内部離型剤に、予め粉砕機を用い0.7mm以下に微粉砕しておいたポリエステル化合物の調製で得られたポリエステル化合物3とマット含水率12%となる水をホモミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名:TK−1000)にて水分散させ、それぞれをブレンダー中のファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布し、外部離型剤として、ポリエステル化合物の調製で得られたポリエステル化合物3を用いた以外は同様の試験を実施した。コール盤表面へ40回目プレス頃より若干付着しはじめ、45回目にはかなりコール盤表面へ付着したため、試験を終えた。更に、異なるコール盤を用い熱圧プレスしたが、1回目試験と同様40回目プレス頃よりコール盤表面へ若干付着し、46回目にはかなりコール盤表面へ付着したため、試験を終え離型回数45回とした。離型試験に要したボード5枚を通風の良い所へ1週間放置後、後述評価試験を実施し、離型試験及び評価試験結果を表4に表示した。
(比較例2−2)
実施例2−1の内部離型剤に、予め粉砕機を用い0.7mm以下に微粉砕しておいた低密度ポリエチレン(日本精蝋製、商品名:WEISSEN−0453)を用い、予め微粉砕しマット含水率12%となる水をホモミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名:TK−1000)にて水分散させ、それぞれをブレンダー中のファインチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布し、外部離型剤として、低密度ポリエチレン(日本精蝋製、商品名:WEISSEN−0453)を用いた以外は同様の試験を実施した。コール盤表面へ60回目プレス頃より若干付着しはじめ、64回目にはかなりコール盤表面へ付着したため、試験を終えた。更に、異なるコール盤を用い熱圧プレスしたが、1回目試験と同様60回目プレス頃よりコール盤表面へ若干付着し、65回目にはかなりコール盤表面へ付着したため、試験を終え離型回数64回とした。離型試験に要したボード5枚を通風の良い所へ1週間放置後、後述評価試験を実施し、離型試験及び評価試験結果を表4に表示した。
(比較例2−3)
実施例2−1の内部離型剤、外部離型剤を使用しなかった以外は同様の試験を実施した。コール盤表面へ1回目より付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまった。更に、異なるコール盤を用い熱圧プレスしたが、1回目試験と同様1回目プレスよりコール盤表面へ付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、試験を終え離型回数1回とした。ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、物性評価試験は断念した。
(比較例2−4)
実施例2−2の内部離型剤として比較例1−1の離型剤組成物を使用した以外は同様の試験をした。コール盤表面へ1回目のプレスより若干の付着が認められたが、続けて試験を実施し2回目プレスより頑固に付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまった。更に、異なるコール盤を用い熱圧プレスしたが、1回目の試験と同様2回目プレスにコール盤表面へ頑固に付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、試験を終え離型回数2回とした。ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、物性評価試験は断念した。
(比較例2−5)
実施例2−1の内部離型剤に予め粉砕機を用い0.7mm以下に微粉砕しておいた比較例1−2の離型剤組成物、外部離型剤として比較例1−2の離型剤組成物を使用した以外は同様の試験をした。コール盤表面へ1回目のプレスより若干の付着が認められたが、続けて試験しプレスを重ねる毎に付着度合いが増え、3回目プレスより頑固に付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまった。更に、異なるコール盤を用い熱圧プレスしたが、1回目の試験と同様プレス毎に付着の度合いが増え、3回目プレスより頑固に付着し、そのボードを剥がす作業を行ったが、ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、試験を終え離型回数3回とした。ボードが芯層部より2つに割れてしまったため、物性評価試験は断念した。
(評価試験)
実施例、比較例で得られた試料から『パーティクルボード JIS−A−5908』の試験項目に準じ評価を行った。
1.曲げ強さ
実施例、比較例で得られたボードを幅50mm、長さ320mm(スパン270mm)に試験片を10片裁断し、曲げ強さ試験を行った。結果は、10片の平均曲げ強さとして表4に表示した。
2.湿潤曲げ強さ(A試験)
実施例、比較例で得られたボードを幅50mm、長さ320mm(スパン270mm)に試験片10片を裁断した。次に裁断したボードの厚みを測定後、試験片を70±3℃の温水中に2時間浸せきし、常温水中に1時間浸せきした。濡れたままの状態でボードの厚みを測定後、曲げ強さ試験を行った。結果は10片の平均湿潤A曲げ強度、及び吸水後の10片の厚み変化を70℃吸水厚さ膨張率として表4に表示した。
3.20℃吸水厚さ膨張率
実施例、比較例で得られたボードを幅50mm、長さ50mmの試験片10片を裁断した。次に裁断したボードの厚みを測定後、試験片を20±3℃の水中に24時間浸せきした。濡れたままの状態でボードの厚みを測定した。吸水後厚み変化の10片平均値を20℃吸水厚さ膨張率として表4に表示した。
4.離型性試験
熱圧時、鋼製のコール盤を用い、熱圧後のコール盤のコール盤へのチップの付着状態を目視確認した。この操作を最大100回繰り返し、付着が確認されるまでの回数を記録した。100回以上の場合「○」印で、付着が確認された場合「×」及び付着が確認された回数で表4に表示した。
Claims (7)
- リグノセルロース類、無機材料もしくはその混合物からなる成型用材料の熱圧成型用の離型剤組成物であって、多価アルコール(A),二塩基酸(B)および飽和脂肪酸(C)をそのモル比率が(A):(B):(C)=1:0.5〜1:2〜3の割合で反応させることで生成させたポリエステル化合物(I)と低密度ポリエチレン(II)を(I):(II)=1:4〜4:1の重量比で含有していることを特徴とする離型剤組成物。
- ポリエステル化合物(I)の120℃における粘度が15〜100mPa・sの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の離型剤組成物。
- ポリエステル化合物(I)のゲル浸透クロマトグラフィーによる数平均分子量(Mn)が、単分散ポリスチレン換算で2500〜5000の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の離型剤組成物。
- リグノセルロース類、無機材料もしくはその混合物からなる成型用材料の熱圧成型用の離型剤組成物であって、請求項1から3のいずれかに記載の離型剤組成物が水分散されていることを特徴とする離型剤組成物。
- リグノセルロース類、無機材料もしくはその混合物からなる成型用材料の熱圧成型用の接着剤であって、請求項1記載の離型剤組成物と有機ポリイソシアネ−ト化合物(D)とからなる接着剤。
- リグノセルロース類、無機材料もしくはその混合物からなる成型用材料を熱圧成型してボードを製造する方法において、請求項1から4のいずれかに記載の離型剤組成物を外部離型剤としてコール盤もしくはコール盤と熱圧プレス表面に塗布して熱圧成型することを特徴とするボードの製造方法。
- 請求項6記載の方法において、有機ポリイソシアネート化合物(D)と共に請求項1から4のいずれかに記載の離型剤組成物を成型用材料に混合して熱圧成型することを特徴とするボードの製造方法。
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